土压力计算方法新探

本文在对挡土墙及其它边界条件所做的假定的条件下，从分析破裂面上方微三角湍楔体的静力平衡条件出发，导出了主动土压力和被动土压力的计算公式。     

砂性土层主动土压力计算薄层单元法

采用薄层单元法研究挡土墙后为砂土填土情况下的主动土压力计算方法，推导出了具体计算公式。建立了优化计算数学模型，并采用复合形优化算法求解。实例结果表明计算值与实测值吻合。     

粘性土的主动土压力计算

本文首重就档土墙后填土为粘性土时，作用其上主动土压力的计算方法进行了论述，并通过对比，阐明了该方法的合理性。     

基于拟动力方法的地震条件下挡土墙主动土压力研究

为了研究地震条件下挡土墙的主动土压力,基于传统的滑楔体极限平衡理论,采用拟动力方法,得到了地震条件下主动土压力的计算公式以及临界破裂角的解析解.主动土压力的计算公式考虑了地震力、挡土墙后填土的内摩擦角和粘聚力、挡土墙与后填土之间的摩擦角和粘聚力、挡土墙的倾角以及超载角等影响因素,并分析了这些因素对临界破裂角和地震主动土压力系数的影响.研究结果表明,当不考虑土体放大系数和挡土墙后填土的粘聚力的影响时,临界破裂角小于Mononobe-Okabe方法计算出的破裂角;临界破裂角随着土体放大系数的增大而减小;地震主动土压力系数随着地震系数、挡土墙倾角或者超载角的增大而增大,随着挡土墙后填土的内摩擦角或者土体放大系数的增大而减小,随着挡土墙与后填土之间的摩擦角的增大表现为先减小后增大.     

基于CSF理论的地震主动土压力计算方法

常用的计算地震土压力的方法是Mononobe-Okabe法,不考虑粘聚力的影响。为了解决Mononobe-Okabe法的不足,文中按照临界滑动场理论(CSF)提出一种计算地震主动土压力的新方法,数值计算结果表明,方法精度较高,适合编程计算。     

基于混合粒子群算法的土钉支护结构设计参数优化

在土层工程地质情况一定的条件下,如何寻找一组最佳设计参数,以达到既经济又安全的目的,是土钉支护设计的一个重要问题。这是一个复杂的优化设计问题。就此,提出基于混合粒子群优化(PSO)算法的基坑土钉支护优化设计方法,以单位长度土钉墙的土钉材料造价作为优化的目标函数。该方法保持了PSO算法结构简单的特点,改善了PSO算法的全局寻优能力,提高了算法的收敛速度和计算精度,不活动粒子的处理使算法避免了“早熟”现象的出现。工程实例计算表明,该方法是进行土钉支护结构优化设计的有效方法。     

无黏性有限土体主动土压力的计算分析

经典土压力理论均建立在半无限土体假定的基础之上,然而对于有限土体一般沿用经典土压力理论,这将与实际情况存在较大差异。通过对有限土体进行完整的受力分析,建立有限土体土压力计算模型,基于极限平衡理论及平面滑裂面假定,考虑了既有建筑地下室与有限土体间的相互作用力,建立无黏性有限土体主动土压力计算公式,推导出无黏性有限土体主动土压力系数表达式,并与数值模拟结果进行对比分析,该公式的计算结果与数值模拟结果吻合较好。     

基于库仓理论的非饱和膨胀土主动土压力计算

分析了非饱和膨胀土的强度特性,以库仓土压力理论为基础,考虑非饱和膨胀土基质吸力,推得了挡土墙极值条件下的主动土压力公式,该公式无须试算可直接求出主动土压力和填土滑裂面与水平面的夹角。公式计算简便,便于工程技术人员掌握和应用。     

基于能量理论的地震主动土压力计算方法研究

常用的计算地震土压力的方法是物部—冈部法,不能考虑粘聚力的影响。为了解决物部—冈部法的不足,按照能量守恒原理推导了地震土压力公式,以算例作了对比分析,并进行了验证。     

基于颗粒流法的粘性匀质土坡稳定性分析

采用颗粒流法对粘性匀质土坡失稳破坏全过程进行数值模拟,无需假定材料的本构关系及土坡滑裂面位置和形状,直接从细观上定义颗粒之间的接触关系,通过模拟双轴试验,将土体的宏、细观参数联系起来,从细观层面上分析土坡的破坏机理。结果表明,当粘结强度减小到一定程度时,土坡失稳;土坡由于自身强度不足而发生的失稳破坏,一般表现为上部拉裂、中部剪切、底部挤压的破坏形式。     

挡墙后粘性土被动土压力的薄层微元法

基于水平层分析法的思想,采用薄层微元法,推导了考虑挡墙墙高、墙背倾角、填料面仰角、均布超载、填料重度、填料摩擦角、填料与墙背粘结力和摩擦角(外摩擦角)等条件下的粘性土被动土压力公式的解析解,采用图解法给出了临界破裂角的显式解答.并分析了这些因素对被动土压力临界破裂角、被动土压力强度分布、土压力合力大小和作用点位置的影响...     

考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法

针对平动模式下的刚性挡土墙,提出了考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法。考虑墙体平动位移对墙后填土内摩擦角与墙土界面上的外摩擦角的影响,建立了内外摩擦角与位移之间的关系式。对未达到极限位移的挡土墙,分析墙后小主应力拱的应力状态,并结合位移与摩擦角之间的关系,把主动侧土压力系数与挡土墙位移联系起来,将其用于水平微分单元法求解平动模式下挡土墙非极限主动土压力,给出了考虑土拱效应的非极限主动土压力分布、合力及作用点的理论公式,并与不考虑土拱效应的非极限主动土压力计算方法进行了比较。结果表明:该方法可行有效;土压力合力大小相等,但合力作用点与土压力分布存在明显差别;研究成果可为相关工程提供参考。     

基于大小交路优化的地铁行车组织方案

针对地铁客流分布不均衡情况,对地铁行车组织方案进行优化以缓解部分站点客流压力.建立乘客出行时间价值和平均载客率同时最优的双目标优化模型.假定乘客到达车站的时刻服从均匀分布,以此计算在途和等候时间价值.为了满足各个行车段的不同特征,在大小交路模式下定义不同交路段的载客率和列车使用车底数,更加符合运行的实际情况.以广州地铁6号线的运行情况为例,运用基于全局搜索的粒子群算法进行求解,验证了模型的有效性和合理性.结果表明:考虑单一出行时间价值的模型与该模型相比,出行时间价值降低3.21%,但平均载客率提高20.2%;考虑单一平均载客率的模型与该模型相比,平均载客率提高11.98%,但出行时间价值降低了1.68%,因此综合考虑乘客出行时间价值和平均载客率的优化模型可以使2个目标函数值同时达到最优.     

RB位移模式下黏性土非极限土压力研究

针对经典朗肯与库仑土压力理论的适用范围较小且未能考虑挡墙位移对土压力的影响这一事实.根据已有文献对准主动状态下土体摩擦角、黏聚力发挥值与位移关系的研究,采用位移有效面积比方法将该关系量化至绕墙底转动位移模式挡墙,在此基础上结合斜向层分析法推导了考虑填土的黏聚力、墙土间黏着力、均布超载作用等条件下的非极限主动土压力合力及其作用点位置、土压力分布计算式.相应简化条件下,该公式能够简化为朗肯、库仑理论计算式.算例分析结果表明:理论计算值与试验实测数据基本吻合,初步获得了绕墙底转动位移模式下黏性土非极限土压力随位移变化的规律.     

基于C语言的简布法土坡稳定的程序计算

利用简布法计算土坡最小安全系数,运用随机投点法搜索土坡临界圆弧滑动面,并用C语言编制程序进行了实例验证。结果显示,编制程序计算所得的安全系数与现有程序的计算结果很接近,证实了编制程序的可用性。